Grønn Industrikraft. Sluttrapport. Forstudium. ECgroup AS ( Ove Taranger Nesbø (

Transkript

1 Grønn Industrikraft Forstudium Sluttrapport ECgroup AS ( Ove Taranger Nesbø ( ove.nesbo@ecgroup.no)

2 Innhold 1. Innledning 2. Mål og forankring 3. Grønn kraftproduksjon på industriens ressurser 4. Oppsummering og konsulentens råd Vedlegg I. Støtteregimer i EU II. Energiflyt og potensial for grønn kraftproduksjon ved to industrivirksomheter Side 2 av 17

3 1.1 Innledning - Verdiskaping i Norge Gjennom mange år har FESIL, Norsk Skog og andre kraftkrevende industrivirksomheter arbeidet for å utvikle sin konkurransekraft. Teknisk og organisasjonsmessig effektivisering av produksjon, samt arbeid for langsiktig og forutsigbar tilgang på elektrisk kraft har vært sentrale arbeidsoppgaver. En sterkt økende grad av internasjonalisering av viktige faktormarkeder som energi, materialer og kapital, påvirker i stor grad norske industrivirksomheter. Særlig utviklingen av kraftmarkedet har endret nåsituasjonen og framtidsbildene. Industri som i stor grad var etablert for å sikre avkastning for lokalt produsert kraft, gjennom langsiktige og relativt kostbare kraftavtaler, har ikke lenger den samme funksjon som ansvarlig avtaker av innestengt kraft. Internasjonalt og nasjonalt er det etablert ekspansive mål om å redusere klimautslipp, og utvikle mer karboneffektive samfunn. Dette gjenspeiles i overnasjonale og nasjonale mål på en rekke områder. I overordnede strategiske analyser vurderer en gjerne om foredling av råvare til ferdig produkt skal skje nært råvaren, eller nært markedet. Tradisjonelt har bedriftsøkonomiske og nasjonale interesser styrt slike valg. Etablering av papirfabrikken på Skogn er et eksempel på dette. Vi ønsket å skape verdier basert på skogs- og vannkraftressursene i Midt-Norge, ved å produsere papir for salg ut av regionen og landet. Det var ønskelig og økonomisk gunstig å etablere fabrikken nært råvarene, og ikke nært de store markedene i Europa. Med bakgrunn i dette skal industrivirksomhetene i Midt-Norge konkurrere i framtida. En må tro på at en kan utvikle konkurransekraft som gir positive tall i bedriftsregnskapene og klimaregnskapene. Side 3 av 17

4 1.2 Innledning - Grønn kraft Denne forstudien har mange og lange røtter. Jamfør kommentarene i forrige punkt. Gjennom mange år har FESIL arbeidet med å utvikle konkurransekraft for sitt silisiumsverk, Holla Metall, i Hemne kommune. De siste årene har FESIL og Hemne kommune i samarbeid arbeidet for å: Utvikle felles infrastruktur som vannforsyning og industriarealer til og på Holla Utvikle verdiskapende virksomhet knyttet til de store spillvarmeressursene på Holla Legge grunnlaget for nye langsiktige kraftkontrakter for fabrikken på Holla Hemne kommune har gjennom flere år hatt energibasert næringsutvikling som prioritert område. Kommunen vil om kort tid ferdigstille arbeidet med Energi- og Klimaplan for Hemne. Utfordringene ved Elkems verk på Thamshavn i Orkdal er i stor grad samsvarende med Holla. Sør- Trøndelag Fylkeskommune følger utviklingen knyttet til disse to verkene aktivt og nøye. Nord-Trøndelag Fylkeskommune er opptatt av framtiden til treforedlingsindustrien i fylket. Norsk Skog Skogn og Södra Cellulose møter nye utfordringer knyttet til endringer i produkt- og faktormarkedene, og varierende politikk og rammebetingelser i land de er lokalisert med sine fabrikker. ECgroup AS har utviklet konseptet Grønn Industrikraft, og koplet de nevnte interessentene i et interessefellesskap for først å kartlegge og eventuelt senere verifisere om konseptet kan realiseres, og senere iverksette nødvendige politiske og operasjonelle tiltak. I rapporten benytter vi begrepet grønn kraft, og definerer det som energi omformet til elektrisk kraft uten utslipp av klimagasser. Side 4 av 17

5 2.1 Mål og organisering - Forankring i overordnede mål Ny kunnskap om og observerte konsekvenser av global oppvarming, påvirker vårt engasjement og endrer våre prioriteringer. Nasjonale myndigheter og overnasjonale organisasjoner har satt mål og definert tiltak for å redusere utslipp av klimagasser øverst på de fleste målekort og politiske agendaer. Parallelt med dette påvirker gamle megatrender som globalisering og teknologisk utvikling i stor grad konkurransebildet i mange næringer, og særlig for industriell virksomheter som operere i internasjonale faktormarkeder. I mange næringer og markeder styres utviklingen i større grad av globalisering enn av klimautfordringene, og en kan se at eksisterende miljøeffektive virksomheter taper i konkurranse med mindre miljøeffektive verdikjeder. Med bakgrunn i dette forholder interessentene bak denne forstudien seg til følgende overordnede mål for ønsket utvikling: 1. Utvikling av ny, fornybar kraftproduksjon i Norge, samt utnytting av lokale energiressurser 2. Økt konkurransekraft for norsk industri basert på miljøeffektive verdikjeder Det er naturlig å tenke seg at myndighetene i stor grad har hovedansvar for styre utviklingen i retning mål 1, og at industrivirksomhetene selv i hovedsak har ansvar får å nå mål 2. Vårt ønske med denne forstudien er å synliggjøre konkrete tiltak som kan forene myndighetenes og industriens innsats for å nå begge de nevnte målene. Side 5 av 17

6 2.2 Mål og organisering - Mål for forstudien Det overordnede målet for arbeidet er å utvikle økt verdiskaping og lønnsomhet for kraftkrevende industri i Midt-Norge, gjennom: Økt produksjon av grønn kraft Økt forsyningssikkerhet Økt langsiktige rammebetingelser for industrien Målet for forstudien er å skissere et løsningsforslag og forankre dette forslaget i industrien, forvaltningen og i de politiske miljøene Viktige delmål i forstudien er å få: klarlagt om det er politisk realisme for konseptet oversikt over bruk av statlig tilskudd til grønn kraft i EU / EØS en grov oversikt over relevante teknologier og relaterte virkningsgrader en grov oversikt over energiflyt for noen fabrikker i Midt-Norge et bilde av nødvendig økonomiske insentiver på Grønn Industrikraft Side 6 av 17

7 2.3 Mål og organisering - Organisering og ansvarsforhold Prosjekteiere er: Hemne kommune, Nord-Trøndelag Fylkeskommune og Sør- Trøndelag Fylkeskommune Hemne kommune er prosjektets oppdragsgiver Styringsgruppe for prosjektet er: Helge Stanghelle, Ståle Vaag, Alf Daniel Moen og Arne Braut Hemne kommune er prosjektansvarlig, og har: det totale økonomiske ansvar for prosjektet ansvar for at prosjektplan og mål samsvarer overordnet ansvar for kvalitetssikring og oppfølging Styringsgruppe Prosjektansvarlig Prosjektleder Arbeidsgruppe Rådgiver Ove Taranger Nesbø i ECgroup AS er prosjektleder, og har: det utøvende ansvaret for prosjektet og rapporterer direkte til prosjektansvarlig ansvar for forberedelser, møteledelse og dokumentasjon i forbindelse med arbeidsmøtene ansvar for den faglige rapporteringen i forprosjektet Side 7 av 17

8 3.1 Grønn kraftproduksjon og industriutvikling - Prosjektets tese Storskala satsing på grønn kraftproduksjon basert på biomasse og bruk av varme, bør knyttes tett opp til større, energikrevende industrivirksomheter. Argumentasjon: Ved mange industrivirksomheter er det tilgjengelig store spillvarmeressurser, og ofte med relativt høy energikvalitet som høytempererte røykgasser. Flere typer prosessindustri har behov for store varmemengder, der vesentlige andeler varme kan skaffes i tett samvirke med grønn kraftproduksjon. Ved større industrianlegg finnes gjerne infrastruktur relatert til inngående og utgående logistikk, anlegg knyttet til distribusjon av elektrisitet og omforming av varme, veger, bygninger og maskinelt utstyr. Produksjon av grønn kraft med lang brukstid vil gi vesentlige og positive bidrag til energi- og effektbalansen i Midt-Norge, uten å redusere aktiviteten ved industrivirksomhetene. Produksjon av grønn kraft vil gi økt konkurransekraft og mer miljøeffektive verdikjeder ved de aktuelle virksomhetene. Side 8 av 17

9 3.2 Grønn kraftproduksjon og industriutvikling - Store spillvarmeressurser (eks. FESIL Holla Metall) Ved mange industrivirksomheter er det tilgjengelig store spillvarmeressurser, og ofte med relativt høy energikvalitet som høytempererte røykgasser. Eksempelvis FESIL Holla Metall: FESIL Holla Metall pr 2008: er en klimaeffektiv fabrikk ved at en bruker rein norsk vannkraft og store mengder treflis / trekull som to av de viktigste innsatsfaktorene i produksjonen bidrar positivt til de globale klimabalansen ved at sluttproduktene bidrar til reduserte klimautslipp i neste ledd i verdikjeden har store mengder spillvarme i form av varmeenergi i røykgasser og kjølevann, og begrensede muligheter for gjenbruk av disse ressursene i egne prosesser Ved andre rammebetingelser kan en ved FESIL Holla Metall: produsere GWh grønn kraft hvert år utvikle en ideel symbiose med virksomhet som kan nyttiggjøre seg varme i sin prosess øke sin konkurransekraft ved å utvikle sine ressurser til nye produkter knyttet til gjenvinning av biproduktet høytemperert varme bidra positivt til energi- og effektbalansen i Midt-Norge Side 9 av 17

10 3.2 Grønn kraftproduksjon og industriutvikling - Store spillvarmeressurser (eks. FESIL Holla Metall) Damp Turbin Grønn kraft Kraftmarkedet En kan ta ut MW effekt varme i form av energi fra røykgassene fra ovnene på Holla Varme Lokal verdiskaping Energien i røykgassen omformes først til damp og så til elektrisk kraft og varme i en dampturbin Eksempel: Industriell virksomhet som trenger store mengder varme som innsatsfaktor En har energitap i energiomformingene, og en kan estimere det elektriske effekten til ca 9 18 MWe, tilsvarende en kraftproduksjon på GWh/år Side 10 av 17

11 3.3 Grønn kraftproduksjon og industriutvikling - Kraftproduksjon og prosessvarme (eks. Norske Skog Skogn) Flere typer prosessindustri har behov for store varmemengder, der vesentlige andeler prosessvarme kan skaffes i tett samvirke med grønn kraftproduksjon. Eksempelvis Norske Skog Skogn: Norske Skog Skogn pr 2008: er en energieffektiv fabrikk ved at en utnytter egne biprodukter til produksjon av damp og elektrisitet produserer i dag over 40 GWH/år grønn kraft omformet fra bark og slam via en dampturbin dampturbinen er konstruert og regulert for å tilfredsstille et varierende behov damp til prosessen Ved andre rammebetingelser kan en ved Norske Skog Skogn: øke produksjonen av grønn kraft med %, og produsere GWh/år øke sine inntekter og sin konkurransekraft basert på biproduktet biomasse (bark og slam) bidra positivt til energi- og effektbalansen i Midt-Norge Side 11 av 17

12 3.3 Grønn kraftproduksjon og industriutvikling - Kraftproduksjon og prosessvarme (eks. Norske Skog Skogn) Mulig løsning En kan øke gj.snittlig effekt til MW damp, og produksjon til 550 GWh/år En kan her bruke en totrinns mottrykksturbin: 1. trinn feks. 2,3 bar 2. trinn kondensat Den nye turbinen kan ha en en effekt på 18 MWe. Brukstiden er nå bare i noen grad styrt av behovet for damp i prosessen (variabelt uttak på trinn 1) Teknisk brukstid kan estimeres til timer/år. Damp, 550 GWh Trinn 1 Dampturbin P=18 MWe Trinn 2 Grønn industrikraft, GWh Damp til prosess Damp (kondensat), Side 12 av 17

13 3.4 Grønn kraftproduksjon og industriutvikling - Klargjort infrastruktur Ved større industrianlegg finnes gjerne infrastruktur relatert til inngående og utgående logistikk, anlegg knyttet til distribusjon av elektrisitet og omforming av varme, veger, bygninger og maskinelt utstyr. Eksempelvis FESIL Holla Metall: Ved utvikling av nye energianlegg som eksempelvis vindkraft, småskala vannkraft eller fjernvarme, er ofte manglende/svak infrastruktur den største utfordringen; teknisk, miljømessig og økonomisk. Ved en utvikling av grønn kraftproduksjon basert på varmeenergien i røykgassene ved FESIL Holla Metall vil en kunne dele og til dels øke kapasiteten i eksisterende infrastruktur: En vil frigjøre kapasitet ved eksisterende infrastruktur i kraftnettet. Dette positive bidraget vil gi sparte kostnader til nettleie, og mulig negativ nettleie eller betaling fra netteier. En kan dele teknisk infrastruktur som røykgassrensing, vann, kjølevann etc. En kan dele ressurser knyttet til drift og beredskap. En kan dele infrastruktur knyttet til inngående og utgående logistikk, som veger, djupvannskai, flisanlegg etc. Fabrikken ved Holla kan leve i en perfekt symbiose med grønt energianlegg, der en kan produsere grønn kraft og bidra med store mengder varme til annen varmeintensiv virksomhet. Side 13 av 17

14 3.5 Grønn kraftproduksjon og industriutvikling - Positive bidrag til energi- og effektbalansen Utvikling av grønn kraftproduksjon ved industrivirksomheter i Midt-Norge, vil gi positiv bidrag til energiog effektbalansen i det kraftnettet, uten en reduksjon av verdiskaping i regionen. Ut fra grove anslag kan en estimere et realistisk potensial for grønn kraftproduksjon knyttet til midtnorske industrivirksomheter til 0,5 TWh/år. En produksjon i denne størrelsesorden med en brukstid på timer vil være et betydelig bidrag i dagens situasjon. Det kan være naturlig at produsenter av grønn kraft med lang brukstid som bidrar positivt til energi- og effektbalansen i regionen får godtgjort dette positive bidraget med en negativ nettleie eller rettere sagt betaling for innmatet strøm på nettet. Side 14 av 17

15 3.6 Grønn kraftproduksjon og industriutvikling - Økt konkurransekraft og miljøeffektive verdikjeder En lønnsom produksjon av grønn kraft basert på industrielle biprodukter som biomasse og høytemperert varme, vil gi økt konkurransekraft og mer miljøeffektive verdikjeder. Flere industrivirksomheter i Midt-Norge, som FESIL Holla Metall og Norske Skog Skogn, kan hver for seg produsere i størrelsesorden 100 GWh/år grønn kraft basert på biprodukter fra dagens produksjon. En lønnsom produksjon av grønn kraft i denne størrelsesorden vil gi en verdiskaping som er vesentlig for mange energiintensive industrivirksomheter. En kan videre se for seg at lokaliteter med energiintensive industrivirksomheter utvikles til grønne energiklynger, der en lokaliserer annen energirelatert virksomhet for å maksimere tekniske og strategiske klyngeeffekter. En slik utvikling kan ytterligere øke konkurransekraften i industrien. En ønsket konsekvens av innføring av miljøavgifter og miljøbonuser, er at virksomheter i samme bransje må konkurrere om å utvikle de mest miljøeffektive verdikjedene. Det er grunn til å tro at norske industrivirksomheter har et godt utgangspunkt, og i framtiden kan hevde seg i denne konkurransen. En investering i grønn produksjon basert på industrielle biprodukter, vil bidra til økt konkurransefortrinn for norske virksomheter både med hensyn til økonomi og miljøeffektivitet. Side 15 av 17

16 4.1 Oppsummering og konsulentens råd - Oppsummering av forstudien Vi har gjort følgende funn i forstudien: Myndigheter og industrivirksomheter har sterke felles interesser for å nå prioriterte mål knyttet til klimautslipp og industriell verdiskaping i Norge Norske industrivirksomheter har andre rammebetingelser knyttet til området grønn kraftproduksjon, enn tilsvarende virksomheter i EU-landene Norske industrivirksomheter synes å være konkurransedyktige mht miljøeffektivitet og teknisk effektivitet, men kan være truet av svekket konkurranseevne i andre faktormarkeder som markedene for arbeid, råstoff, energi og transport Energikrevende industrivirksomheter kan øke sin konkurransekraft ved å øke verdiskapingen basert på sine energirelaterte biprodukter som biomasse og høytemperert varme Energikrevende industrivirksomheter kan gi vesentlige bidrag til å nå nasjonale mål om økt produksjon av grønn kraft Norske leverandører er internasjonalt konkurransedyktige på bygging og drift av tilsvarende energianlegg (kraftproduksjon basert på biomasse og varmenergi i røykgasser) Større investeringer i foredling (bl.a. tørking) av bioenergi bør lokaliseres ved fabrikker som har større mengder varme i røykgasser uten muligheter for egen bruk av varmen Investeringer i grønn kraftproduksjon ved 3-6 energiintensive industrivirksomheter i Midt-Norge vil gi positive tilskudd til energi- og effektbalansen i regionen, uten å redusere verdiskaping i regionen Side 16 av 17

17 4.2 Oppsummering og konsulentens råd - Konsulentens råd for videre arbeid Konsulentens tilråding er som følger: Regionale og nasjonale myndigheter bør gå i dialog med energiintensiv industri i Midt-Norge for i fellesskap utvikle langsiktige rammebetingelser for produksjon av grønn kraft relatert til industrivirksomhetene. Denne forstudien bør følges opp med et forprosjekt der en foretar: grundige analyser av tekniske, miljømessige og økonomiske forhold knyttet til produksjon av grønn kraft ved 3-5 energiintensive industrivirksomheter i Midt-Norge analyser og konsekvensberegninger knyttet til energi- og effektbalansen i Midt-Norge samfunnsøkonomiske analyser knyttet til eventuell iverksetting av de beskrevne tiltakene Side 17 av 17